Concept on PIGSTY

概念

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

PGSQL 模块总览：关键概念与架构细节

PGSQL模块在生产环境中以集群的形式组织，这些集群是由一组由主-备关联的数据库实例组成的逻辑实体。每个数据库集群都是一个自治的业务服务单元，由至少一个 数据库（主库）实例 组成。

系统架构

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Pigsty 使用 模块化架构 与 声明式接口。

Pigsty 使用配置清单描述整套部署环境，并通过 ansible 剧本实现。
Pigsty 在可以在任意节点上运行，无论是物理裸机还是虚拟机，只要操作系统兼容即可。
Pigsty 的行为由配置参数控制，具有幂等性的剧本会将节点调整到配置所描述的状态。
Pigsty 采用模块化设计，可自由组合以适应不同场景。使用剧本将模块安装到配置指定的节点上。

模块

Pigsty 采用模块化设计，有六个主要的默认模块：PGSQL、INFRA、NODE、ETCD、REDIS 和 MINIO。

用户/角色

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在这里的上下文中，用户指的是使用 SQL 命令 CREATE USER/ROLE 创建的，数据库集簇内的逻辑对象。

在PostgreSQL中，用户直接隶属于数据库集簇而非某个具体的数据库。因此在创建业务数据库和业务用户时，应当遵循"先用户，后数据库"的原则。

数据库

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在这里的上下文中，数据库指的是使用 SQL 命令 CREATE DATABASE 创建的，数据库集簇内的逻辑对象。

一组 PostgreSQL 服务器可以同时服务于多个 数据库 （Database）。在 Pigsty 中，你可以在集群配置中定义好所需的数据库。

服务/接入

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分离读写操作，正确路由流量，稳定可靠地交付 PostgreSQL 集群提供的能力。

服务是一种抽象：它是数据库集群对外提供能力的形式，并封装了底层集群的细节。

服务对于生产环境中的稳定接入至关重要，在高可用集群自动故障时方显其价值，单机用户通常不需要操心这个概念。

单机用户

“服务” 的概念是给生产环境用的，个人用户/单机集群可以不折腾，直接拿实例名/IP地址访问数据库。

扩展插件

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扩展是 PostgreSQL 的灵魂所在

Pigsty 收录了255 个预先编译打包、开箱即用的 PostgreSQL 强力扩展插件，其中包括一些强力扩展：

PostGIS：提供地理空间数据类型与索引支持，GIS 事实标准（& pgPointCloud 点云，pgRouting 寻路）
TimescaleDB：添加时间序列/持续聚合/分布式/列存储/自动压缩的能力
PGVector：添加 AI 向量/嵌入数据类型支持，以及 ivfflat 与 hnsw 向量索引。（& pg_sparse 稀疏向量支持）
Citus：将经典的主从PG集群原地改造为水平分片的分布式数据库集群。
Hydra：添加列式存储与分析能力，提供比肩 ClickHouse 的强力分析能力。
ParadeDB：添加 ElasticSearch 水准的全文搜索能力与混合检索的能力。（& zhparser 中文分词）
Apache AGE：图数据库扩展，为 PostgreSQL 添加类 Neo4J 的 OpenCypher 查询支持，
PG GraphQL：为 PostgreSQL 添加原生内建的 GraphQL 查询语言支持。
DuckDB FDW：允许您通过 PostgreSQL 直接读写强力的嵌入式分析数据库 DuckDB 文件（& DuckDB CLI 本体）。
Supabase：基于 PostgreSQL 的开源的 Firebase 替代，提供完整的应用开发存储解决方案。
FerretDB：基于 PostgreSQL 的开源 MongoDB 替代，兼容 MongoDB API / 驱动协议。
PostgresML：使用SQL完成经典机器学习算法，调用、部署、训练 AI 模型。

认证 / HBA

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Pigsty 中基于主机的身份认证 HBA（Host-Based Authentication）详解。

认证是访问控制与权限系统的基石，PostgreSQL拥有多种认证方法。

这里主要介绍 HBA：Host Based Authentication，HBA规则定义了哪些用户能够通过哪些方式从哪些地方访问哪些数据库。

概念

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本地 CA

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Pigsty 部署默认启用了一些安全最佳实践：使用 SSL 加密网络流量，使用 HTTPS 加密 Web 界面。

为了实现这一功能，Pigsty 内置了本地自签名的 CA ，用于签发 SSL 证书，加密网络通信流量。

数据库高可用

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概览

Pigsty 的 PostgreSQL 集群带有开箱即用的高可用方案，由 Patroni、Etcd 和 HAProxy 强力驱动。

当您的 PostgreSQL 集群含有两个或更多实例时，您无需任何配置即拥有了硬件故障自愈的数据库高可用能力 —— 只要集群中有任意实例存活，集群就可以对外提供完整的服务，而客户端只要连接至集群中的任意节点，即可获得完整的服务，而无需关心主从拓扑变化。

访问控制

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Pigsty 提供了一套开箱即用的，基于角色系统和权限系统的访问控制模型。

权限控制很重要，但很多用户做不好。因此 Pigsty 提供了一套开箱即用的精简访问控制模型，为您的集群安全性提供一个兜底。

角色系统

Pigsty 默认的角色系统包含四个默认角色和四个默认用户：

访问控制

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Pigsty 提供了一套开箱即用的，基于角色系统和权限系统的访问控制模型。

权限控制很重要，但很多用户做不好。因此 Pigsty 提供了一套开箱即用的精简访问控制模型，为您的集群安全性提供一个兜底。

角色系统

Pigsty 默认的角色系统包含四个默认角色和四个默认用户：